5.5 Концентрация питательного раствора

Концентрация солей в растворе влияет на интенсивность поглощения корнями питательных веществ. С повышением концентрации раствора до определенных пределов увеличивается поглощение всех элемен­тов, но при этом затрудняется поступление воды, одновременно усугубляют­ся антагонистические и синергические (усиливающие) взаимодействия пи­тательных ионов.

От концентрации раствора зависит его осмотическое давление. Оно должно

быть значительно ниже осмотического давления клеточного сока, в противном случае может прекратиться поглощение воды и питательных элементов. При выращивании растений без почвы применяют питательные растворы с общей концентрацией солей от 1 до 3 г/л. Встречаются растворы и более высокой концентрации. Исследования показали, что огурец лучше растет и плодоносит при концентрации питательного раствора 1,6, а томат — 2,2 г/л (табл. 5.3).

Концентрация раствора изменяет характер роста растений. При высокой концентрации он замедляется, укорачиваются междоузлия стебля, уменьша­ется размер листьев, в результате чего заметно снижается транспирацион-ный коэффициент.

Соотношение отдельных элементов в питательных системах оказывает большое влияние на рост, развитие и продуктивность возделываемых куль­тур. Д. А. Сабинин (1955) писал, что формированием структуры растений можно управлять, изменяя условия минерального питания в разные периоды их развития.

Для каждой культуры, как указывает 3. И. Журбицкий (1968), имеется наиболее благоприятное соотношение питательных элементов, изменяюще­еся во время роста в связи с образованием и развитием органов растений.

По данным наших исследований, в период усиленного роста томат больше поглощает азота, необходимого для образования вегетативной массы, а в пери­од массового цветения и завязывания плодов увеличивается поглощение фос­фора. Калий усиленно поглощается растениями в период их плодоношения.

От соотношения элементов в питательных растворах зависит величина урожая и сроки его поступления. При усиленном азотном питании рост рас­тений улучшается, однако развитие их задерживается. В связи с этим плодо­ношение начинается в более поздние сроки и урожай бывает более низким, чем при оптимальном соотношении азота и фосфора.

Следовательно, для обеспечения наилучшего роста и развития растений необходимо учитывать потребность их в питательных элементах и диффе­ренцировать состав питательной смеси для каждой культуры по периодам роста и развития.

5.6 Кислотность питательного раствора

Кислотность питательного раствора существенно влияет на рост растений. В результате неравномерного поглощения анионов и кати­онов питательный раствор быстро окисляется или подщелачивается. Как из­вестно, в водных растворах соли не остаются в форме молекулярных соеди­нений, а подвергаются электролитической диссоциации, т. е. распадаются на ионы. При этом сильные кислоты и щелочи, а также минеральные соли ионизируются. Так, сульфат аммония распадается на такие ионы:

Без растений диссоциация продолжалась бы до установления динами­ческого равновесия. Однако растения своей поглотительной деятельностью постоянно смещают это равновесие. Они поглощают гораздо больше иона аммония, чем серной кислоты, поэтому в питательном растворе накопляется анион серной кислоты и в результате раствор подкисляется.

При диссоциации калийной селитры освобождаются такие ионы:

Анион азотной кислоты растения поглощается более интенсивно, чем катион калия. Оставшаяся гидроксильная группа вызывает смещение кис­лотности раствора в сторону подщелачивания.

Такие удобрения, как нитрофоска [NH₄NO₃ • NH₄C1 • (NH₄)H₂PO₄ ■ Са(Н₂РО4)₂], диаммонитрофоска [(NH₄)₂HPO₄ ■ NH₄NO₃ ■ KNO₃ ■ NH₄C1], растворин [NH₄NO₃ ■ (NH₄)₂SO₄ • (NH₄)₂HPO₄ ■ K.SOJ, сульфат калия (K^SO,), сульфат магния (MgSO₄ ■ 7H₂O), также подкисляют питательный раствор. В очень кислой среде (рН<4) ионы водорода действуют на растение токсич­но, так как при этом нарушается процесс поглощения растениями всех дру­гих катионов и даже можно наблюдать их выделение из корня. Ионы водо­рода проникают в ткани и изменяют кислотность анионов нарушается.

Для каждой культуры существует оптимальная реакция среды. Большин­ство растений хорошо растет при рН 5,5-6,5. Установлено, что на гравийном субстрате оптимальной реакцией питательного раствора для томата является рН 5,0-5,8, для огурца — 6,2-6,4. В наших опытах при рН 4-5 рост рассады огурца был сильно подавленным, так как в кислой среде нарушилось погло­щение катионов К+, Са++ и Mg++. По нашим данным, наилучшая по ка­честву рассада отмечена при рН 6,2-6,4. Увеличение рН питательного раст­вора в щелочную сторону также отрицательно влияет на рост рассады.

Помимо прямого действия на растения, реакция среды оказывает значи­тельное косвенное влияние. От величины рН зависит усвояемость тех или иных солей. Например, в щелочной среде фосфор, кальций, марганец, желе­зо, цинк и бор выпадают в осадок в форме фосфорнокислых и углекислых солей, малодоступных для растений.

При выращивании растений на искусственных субстратах необходимо ре­гулярно следить за величиной рН. В случае подщелачивания раствор необходи­мо подкислять до необходимого значения рН соответствующим количеством серной или фосфорной кислоты. Иначе трудно регулировать поступление же­леза и других элементов в растения.